Fusion non-linéaire appliquée aux voies pilote et données du signal GPS L2C

193 Pages·2016·2.37 MB·French

by  Monir Azmani

Fusion non-linéaire appliquée aux voies pilote et données
du signal GPS L2C
Monir Azmani
To cite this version:
Monir Azmani. Fusion non-linéaire appliquée aux voies pilote et données du signal GPS L2C. Au-
tomatique / Robotique. Université du Littoral Côte d’Opale, 2010. Français. ￿NNT: ￿. ￿tel-00580417￿
HAL Id: tel-00580417
https://theses.hal.science/tel-00580417
Submitted on 28 Mar 2011
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CGR de Calais E´cole Doctorale SPI Universit´e Lille Nord-de-France
Num´ero d’ordre : ULCO 2010.30
Fusion non-lin´eaire appliqu´ee aux voies
pilote et donn´ees du signal GPS L2C
`
THESE
pr´esent´ee et soutenue publiquement le 20 D´ecembre 2010
pour l’obtention du
Doctorat de l’Universit´e du Littoral Coˆte d’Opale
(Sp´ecialit´e G´enie Informatique, Automatique et Traitement du Signal)
par
Monir AZMANI
(cid:2)
(cid:2)
Composition du jury
Rapporteurs : Roland CHAPUIS
Professeur a` l’Universit´e Blaise-Pascal de Clermont-Ferrand, LASMEA
Yassine RUICHEK
Professeur a` l’Universit´e de Technologie de Belfort-Montb´eliard, SeT
Examinateurs : Ren´e GARELLO
Professeur a` T´el´ecom Bretagne
Mohamed SAHMOUDI
Maˆıtre de Conf´erence `a l’Institut Sup´erieur de l’A´eronautique et l’Espace
Karim DAHIA
Ing´enieur de recherche a` l’ONERA Palaiseau
Directeurs de Th`ese : Mohammed Benjelloun
Professeur a` l’Universit´e du Littoral Coˆte d’Opale, LISIC
Serge Reboul
Maˆıtre de Conf´erence `a l’Universit´e du Littoral Coˆte d’Opale, LISIC
Laboratoire d’Informatique, Signal et Image de la Cˆote d’Opale – EA 4491
MaisondelaRechercheBlaisePascal–CentreUniversitairedelaMi-Voix
50rueFerdinandBuisson–B.P.719,62228CalaisCedex,France

CGR de Calais E´cole Doctorale SPI Universit´e Lille Nord-de-France
Num´ero d’ordre : ULCO 2010.30
Fusion non-lin´eaire appliqu´ee aux voies
pilote et donn´ees du signal GPS L2C
`
THESE
pr´esent´ee et soutenue publiquement le 20 D´ecembre 2010
pour l’obtention du
Doctorat de l’Universit´e du Littoral Coˆte d’Opale
(Sp´ecialit´e G´enie Informatique, Automatique et Traitement du Signal)
par
Monir AZMANI
(cid:2)
(cid:2)
Composition du jury
Rapporteurs : Roland CHAPUIS
Professeur a` l’Universit´e Blaise-Pascal de Clermont-Ferrand, LASMEA
Yassine RUICHEK
Professeur a` l’Universit´e de Technologie de Belfort-Montb´eliard, SeT
Examinateurs : Ren´e GARELLO
Professeur a` T´el´ecom Bretagne
Mohamed SAHMOUDI
Maˆıtre de Conf´erence `a l’Institut Sup´erieur de l’A´eronautique et l’Espace
Karim DAHIA
Ing´enieur de recherche a` l’ONERA Palaiseau
Directeurs de Th`ese : Mohammed Benjelloun
Professeur a` l’Universit´e du Littoral Coˆte d’Opale, LISIC
Serge Reboul
Maˆıtre de Conf´erence `a l’Universit´e du Littoral Coˆte d’Opale, LISIC
Laboratoire d’Informatique, Signal et Image de la Cˆote d’Opale – EA 4491
MaisondelaRechercheBlaisePascal–CentreUniversitairedelaMi-Voix
50rueFerdinandBuisson–B.P.719,62228CalaisCedex,France

«Nevoussouciezpasd’êtremeilleurquevoscontemporainsouvosprédécesseurs
essayezd’êtremeilleurquevous-même»
[WilliamFaulkner]
i
ii
Remerciements
Respectons la tradition et dédions cette première page aux remerciements. Bien sûr, ils ne
peuventêtrequenombreux,hétérogènesetincomplets.Etpourtant,cesdeuxpagesmeserviront
à fusionner et à combiner toute la gratitude et l’amitié que je porte à tous ceux grâce à qui ce
travailaétépossible.
JenepeuxdébutercesquelqueslignessansadressermaplusprofondegratitudeàSergeRe-
boul,monencadrantdethèse,poursescompétences,sadisponibilité,sonécouteetlaqualitéde
sonencadrementengénéral.Ilasumeconseilleretmeguiderauxmomentsclefsdecetravail.
Il a également su me remonter le moral et me soutenir dans certains moments difficiles et m’a
permis de me surpasser. Travailler avec lui est un réel plaisir. J’espère que notre collaboration
ne s’arrêtera pas avec cette thèse. Un grand merci à monsieur Mohammed Benjelloun qui m’a
proposé cette thèse un jour de novembre 2006. Il a été tout au long de ces années de thèse un
directeur exemplaire, me laissant une grande liberté dans mes recherches, tout en étant prolixe
de conseils avisés. Il a su guider mon travail avec intelligence et faire preuve de disponibilité
en toute circonstance et a toujours fait le maximum pour m’offrir les meilleures conditions
possiblespoureffectuermathèseetm’intégrerauseindulaboratoire.
Je remercie également l’ensemble des personnes qui m’ont fait l’honneur d’être membres
du jury.Je pense tout d’abord à Monsieur René Garello, qui l’a présidé. Je souhaite également
remercierMonsieurYassineRuicheketMonsieurRolandChapuis,quiontutiliséleursgrandes
compétences au service de l’évaluation de mon travail. Je les remercie pour avoir lu attentive-
mentmonmanuscritetd’enavoirfaitunecritiquetrèsfineetconstructive.Maconnaissanceva
égalementauxexaminateurs,MonsieurMohamedSahmoudietMonsieurKarimDahia,quiont
utilisétoutesleursconnaissancesdansl’examenattentifdemontravail.
Je tiens à exprimer toute ma reconnaissance à Jean-Bernard Choquel qui s’est beaucoup
investidans cette thèse.J’ai particulièrement apprécié notre collaborationqui a été plus qu’en-
richissante. Je le remercie pour sa gentillesse, sa disponibilité et ses conseils avisés. J’adresse
aussimessincèresremerciementsàGeorgesStienne,SophieReboul,LaurentBourgoisetKha-
lid Touil qui ont pu à un moment ou un autre apporter leur contribution au cours de ce travail.
J’associe à ces remerciements madame Magalie Nion, secrétaire dévouée du département qui
nousfaciliteautantquepossiblelesdémarchesadministratives.
Ces années de thèse à Calais ont été une formidable occasion de rencontrer de nouvelles
personnes qui me sont chères. Je pense en particulier à Taoufik Elhajli avec qui nous avons
partagédetrèsbonsmoments.J’enprofitepourluisouhaiterbonnechance pourlasuite.
Je remercie trèsvivementmesparents pour laconfiance qu’ilsm’onttoujoursaccordée. Ils
m’onttoujoursencouragéetsoutenu,notammentdanslaconstructiondemonparcoursscolaire,
de mon école maternelle à ce doctorat. Je les remercie pour tout ce qu’ils m’ont transmis et
donné,dontlavaleurn’apasd’équivalentmatérielmaisunegrandevaleurhumaine.
Mes pensées les plus fortes vont à la femme de ma vie, Houda, avec qui je partage ma vie
depuisbienlongtempsdéjà.Sanstoi,jenesuispascertaind’avoireulecouragedefaireautant
iii
d’études. Merci de m’avoir supporté ces derniers mois et nous seuls savons à quel point ce fut
dur, merci pour le soutien que tu m’as apporté. Je te promets que l’on va rattraper le temps
perdu!Jet’aime.
Monir AZMANI
iv
Table des matières
Glossaire 1
Abréviations 5
Introduction générale 7
Chapitre 1 - LessignauxGNSS 11
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2 LessignauxGPS civilsmodernes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.2.1 LessystèmesGNSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.2.2 Structure dessignauxGPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.3 Lescodespseudo-aléatoires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.3 PrésentationgénéraledusystèmeGPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.3.1 Lecalculdeposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.3.2 Lestraitementsrécepteurspourl’estimationdelapseudodistance . . . 25
1.3.3 Estimationdelapseudodistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.4 Estimationdesparamètresdusignal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.4.1 Modélisationduproblème . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.4.2 Boucle depoursuitevectorielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1.4.3 Estimationduretardducode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
1.4.4 Estimationdelaphaseetdelafréquence porteuse. . . . . . . . . . . . 39
1.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Chapitre 2 - Introduction à l’estimation, la fusion et la segmentation définies dans le
cadre bayésien 43
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2 Lathéoriedel’estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.2.1 Estimationdansledomainelinéaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
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